Stručnjaci za geoznanosti iz centra Lyell, koji je nastao u suradnji sveučilišta Heriot-Watt i British Geological Survey (BGS), željeli su iskoristiti matematiku umjesto pribjegavanja laboratorijskim eksperimentima.

Cilj je bio predvidjeti snagu kamenih stijena koje leže u središtu rasjeda u Zemljinoj kori gdje se potresi događaju i zovu se filosilikati.

Dr. Sabine den Hartog radila je u suradnji sa znanstvenicima sa sveučilišta Liverpool i Utrecht.

Filosilikati poprimaju oblike malih ploča i kad kližu jedni pokraj drugih pod pritiskom dolazi do potresa.

Ključno pitanje je snaga trenja stijene, odnosno snaga koja je potrebna da izazove kretanje duž rasjeda. Potresi počinju s mikroskopski malim pokretima u filosilikatnoj stijeni a od tih malenih pomaka mogu se osloboditi snažne i razarajuće sile.

Ponašanje stijena može se ispitivati u laboratorijskim uvjetima no uvjeti u dubinu površine Zemlje kompleksni su i teško ih je imitirati.

I tu je prostor za matematičke modele koji omogućavaju znanstvenicima da predvide snagu trenja filosilikata na način koji se ne može postići u laboratorijima.

"Na mikroskopskoj razini analizirali smo umjetne zone rasjeda", kaže dr. den Hartog, "kako bismo identificirali procese koji se odvijaju - poput pucanja minerala filosilikatne ploče".

"Na temelju toga izradili smo niz jednadžbi kako bismo predvidjeli način na koji se snaga trenja filosilikata mijenja s promjenom uvjeta poput vlage ili brzine kretanja rasjeda".

Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

Rezultat je jednadžba koja olakšava izradu modela koji simuliraju kretanje rasjeda uključujući i tijekom potresa - i otkrili su da filosilikati nisu jedine stijene koje igraju ulogu.

"Naš model predviđa da kretanje duž zona rasjeda bogatog filosilikatima postaje teže s povećanjem brzine kretanja", kaže dr. den Hartog.

U nekim okolnostima, po njoj, filosilikati mogu i spriječiiti potrese. "Nismo mogli objasniti odnos između sile koja drži rasjed i sile potrebne da ga pokrene".

To znači da su potrebna dodatna istraživanja kako bi se poboljšao model.